工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方法及裝置、系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)自動化領(lǐng)域，尤其是涉及一種工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方法及裝置、系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)自動化程度的提高，工業(yè)控制軟件(后文簡稱“工控軟件”)成為工業(yè)自動化密不可分的一部分，但在實際應(yīng)用中，工控軟件并不是孤立的，而是需要與其他應(yīng)用軟件集成才能發(fā)揮其作用，因此從廣義來講工控軟件包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)庫、人機界面等，其涵蓋的內(nèi)容也隨著技術(shù)的發(fā)展不斷的豐富，從單純的控制走向與管理融為一體的工廠信息化。
[0003]當(dāng)前的工控軟件絕大多數(shù)是由各工業(yè)自動化設(shè)備制造商在其工業(yè)自動化設(shè)備的軟硬件環(huán)境下開發(fā)的，是與自動化設(shè)備捆綁和專用的。在一個工廠中有各種不同的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，要求根據(jù)不同的對象選用不同的自動化系統(tǒng)設(shè)備，如工控機、可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,簡稱為 PLC)、分布式控制系統(tǒng)(Distributed ControlSystem，簡稱為DCS)等，即使同類的自動化系統(tǒng)，設(shè)備制造廠商不同，其工控軟件和內(nèi)部通訊協(xié)議也不相同，往往一個部門需要同時了解和掌握幾種本質(zhì)或功能都基本相同的工控軟件，這給用戶購買、使用、維護上帶來極大的不便，增加了人力資源的消耗和投資。
[0004]為了滿足統(tǒng)一管理和綜合信息化的需要，對不同廠家的不同設(shè)備進行集中監(jiān)控和管理的需求日趨強烈，此需求的核心是建立對自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)采集框架，那么首先要解決的就是自動化設(shè)備多廠家、多協(xié)議的問題，目前主要的解決方案有:
[0005]方案一:數(shù)據(jù)采集框架直接與各自動化設(shè)備建鏈，并針對各個設(shè)備的通訊協(xié)議提供適配層，參見附圖1(圖1中的設(shè)備1、設(shè)備2、設(shè)備3..?為自動化設(shè)備)。此方案的缺點是需要數(shù)據(jù)采集框架對每一種通信協(xié)議提供采集適配器，開發(fā)難度和工作量非常大，僅適用于規(guī)模較小、設(shè)備種類較少的場景，其中，在圖1中，0PC為用于過程控制的對象連接與嵌入(Object Linking and Embedding,簡稱為 OLE), Modbus 為 Modicon(現(xiàn)為施耐德電氣公司的一個品牌)公司提出的一種工業(yè)通信總線(bus)協(xié)議，儀表總線(Meter bus，簡稱為MBus),國際電工委員會 104 (Internat1nal Electro technical Commiss1n 104,簡稱為IEC104)規(guī)約，DLT645表示中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)645規(guī)約。
[0006]方案二:采用工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)解決多設(shè)備、多協(xié)議的問題，數(shù)據(jù)存儲層采用實時數(shù)據(jù)庫，參見附圖2。
[0007]此方案的核心是引入了“工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)”和“實時數(shù)據(jù)庫”，其中“工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)”負責(zé)解決多廠家多協(xié)議的采集，最終以單一主流協(xié)議(如用于過程控制的0LE，即0PC協(xié)議)對外部輸出數(shù)據(jù)，“實時數(shù)據(jù)庫”則作為采集客戶端支持與“工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)”建鏈，并利用其高效的寫操作將數(shù)據(jù)持久化。此方案的缺點在于:“實時數(shù)據(jù)庫”成本較高。
[0008]針對相關(guān)技術(shù)中的上述問題，尚未提出有效地解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對相關(guān)技術(shù)中，工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方案不能兼顧開發(fā)難度和使用成本等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方法及裝置，以至少解決上述技術(shù)問題。
[0010]為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，包括:工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)，用于實時采集工業(yè)自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，用于向所述工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)請求所述工業(yè)自動化設(shè)備的實時數(shù)據(jù)并存儲至內(nèi)存中。
[0011]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模塊，用于存儲所述工業(yè)自動化設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)。
[0012]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括:查詢適配模塊，用于接收來自上層應(yīng)用系統(tǒng)的查詢請求，并按照該查詢請求所請求數(shù)據(jù)的類型向所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器或所述關(guān)系型數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)發(fā)所述查詢請求，以及將匯總的查詢結(jié)果反饋給所述上層應(yīng)用系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)的類型包括:實時數(shù)據(jù)和/或歷史數(shù)據(jù)。
[0013]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，包括:采集客戶端，用于與所述工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)進行通信，從所述工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)中采集所述工業(yè)自動化設(shè)備的實時數(shù)據(jù)；內(nèi)存數(shù)據(jù)庫模塊，用于存儲所述實時數(shù)據(jù)。
[0014]優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，還包括:歷史數(shù)據(jù)采集模塊，用于在所述實時數(shù)據(jù)的存活時間超過預(yù)設(shè)閾值時，將超過所述預(yù)設(shè)閾值的實時數(shù)據(jù)由所述內(nèi)存數(shù)據(jù)庫模塊移至所述關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模塊。
[0015]優(yōu)選地，所述歷史數(shù)據(jù)采集模塊，還用于將移至所述關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模塊的所述實時數(shù)據(jù)由一維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。
[0016]優(yōu)選地，所述采集客戶端，還用于將采集的所述實時數(shù)據(jù)由一維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二維數(shù)據(jù)。
[0017]為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，還提供了一種工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方法，通過工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器實現(xiàn)，所述方法包括:向工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)請求工業(yè)化自動設(shè)備的實時數(shù)據(jù)；將所述實時數(shù)據(jù)存儲至內(nèi)存中。
[0018]優(yōu)選地，將所述實時數(shù)據(jù)存儲至內(nèi)存中之后，還包括:在所述實時數(shù)據(jù)的存活時間超過預(yù)設(shè)閾值時，將超過所述預(yù)設(shè)閾值的實時數(shù)據(jù)由所述內(nèi)存移至關(guān)系型數(shù)據(jù)庫中，其中，該關(guān)系型數(shù)據(jù)庫用于存儲所述工業(yè)化自動設(shè)備的歷史數(shù)據(jù)。
[0019]為了達到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，還提供了一種工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集裝置，應(yīng)用于工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集服務(wù)器，所述裝置包括:請求模塊，用于向工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)請求工業(yè)化自動設(shè)備的實時數(shù)據(jù)；存儲模塊，用于將所述實時數(shù)據(jù)存儲至內(nèi)存中。
[0020]通過本發(fā)明，采用將從工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)請求的實時數(shù)據(jù)存儲至內(nèi)存中的技術(shù)手段，解決了相關(guān)技術(shù)中，工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方案不能兼顧開發(fā)難度和使用成本等技術(shù)問題，從而在降低開發(fā)難度的同時，降低了成本。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為根據(jù)相關(guān)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集框架示意圖；
[0023]圖2為根據(jù)相關(guān)技術(shù)的另一數(shù)據(jù)采集框架示意圖；
[0024]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0025]圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖5為根據(jù)本發(fā)明實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方法的流程圖；
[0027]圖6為根據(jù)本發(fā)明實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0028]圖7為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖8為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下文中將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0031]在解決多廠家多設(shè)備的數(shù)據(jù)采集需求時，如果采用數(shù)據(jù)采集框架(模塊)直接與各自動化設(shè)備建鏈的方案，則勢必需要數(shù)據(jù)采集框架對每一種通信協(xié)議提供采集適配器，開發(fā)難度和工作量非常大；如果采用“工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)”和“實時數(shù)據(jù)庫”的方案，一方面“實時數(shù)據(jù)庫”成本較高，另一方面“實時數(shù)據(jù)庫”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是一維的，比較適合實時監(jiān)控，如果要做歷史數(shù)據(jù)分析，則在數(shù)據(jù)使用上不太方便。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了以下解決方案:
[0032]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的工業(yè)自動化數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，該系統(tǒng)包括:
[0033]工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)30，用于實時采集工業(yè)自動化設(shè)備的數(shù)據(jù)；
[0034]數(shù)據(jù)采集服務(wù)器32，用于向上述工業(yè)通訊網(wǎng)關(guān)請求上述工業(yè)自動化設(shè)備的實時數(shù)據(jù)并存儲至內(nèi)存中。
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